草本作物の導管に発生する気泡が水の通導抵抗に及ぼす影響

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09876005
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 平沢 正 東京農工大学, 農学部, 教授 (30015119)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大川 泰一郎 東京農工大学, 農学部, 助手 (80213643)
• Keywords: 気泡 / 白穂 / 導管 / 土壌成分 / 膨圧 / 水の通導抵抗 / 水ポテンシャル / 葉位

Research Abstract

水稲とトウモロコシにおける気泡発生の実態と気泡と水の通導抵抗との関係を調べた結果、次のことが明らかとなった。
1.高温低湿度強風条件で白穂となった水稲の穂首導管には気泡が多く発生する。気泡の発生過程を詳しく検討したところ、高温低湿度強風条件におかれると、まず小さな気泡が多くの導管に発生し、気泡がすべての導管に発生した後は各導管の気泡の大きさが増加していくことがわかった。そして、穂首における導管の気泡発生程度と水の通導抵抗との間には密接な関係があり、高温低湿度強風条件下で起こる白穂は木部の水ポテンシャルの低下によって導管に気泡が発生することによっておこることがわかった。そして、高温低湿度強風条件下において、木部の水ポテンシャルの低下、気泡の発生程度の増加、水の通導抵抗の増加が生のフィードバックによっておこることによって白穂を引き起こす著しい穂の水ポテンシャルの低下がおこることがわかった。
2.土壌水分が低下すると、下位の古い葉は上位の若い葉に比較して、葉の水ポテンシャルが大きく低下することによって、膨圧が低下して葉が大きく萎凋する。下位の葉が上位の葉に比較して葉の水ポテンシャルが低下するのは、下位の葉は上位の葉に比較して木部導管に気泡が多く入り、水の通導抵抗がより大きく増加することによることがわかった。
3.水稲金南風の突然変異株は湛水状態に生育していても晴天の日中葉の水の通導抵抗が著しく大きくなることによって著しく萎凋する。この水の通導抵抗の増加は気泡の発生によっておこり、遺伝的性質が導管内の気泡の発生の難易に関係することが分かった。

Research Products

• [Publications] 平沢 正: "水ストレスに対する植物の生理生態的反応" 日本作物学会紀事. 66巻(別2). 355-360 (1997)
• [Publications] 鈴木 真央: "出穂開花期の水稲の高温低湿度強風条件における白穂の発生機構-出穂期と登熟期の穂首導管の気泡発生程度の比較-" 日本作物学会関東支部会報. 12. 42-43 (1997)
• [Publications] 平沢 正: "低土壌水分条件下におけるトウモロコシの葉の水ポテンシャルの葉位間差とその要因について" 日本作物学会関東支部会報. 12. 52-53 (1997)